[发明专利]一种用于三维打印的纳米纤维素/光固化树脂材料及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种用于三维打印的纳米纤维素/光固化树脂材料及其制备方法与应用。该制备方法采用冷冻干燥结合高速搅拌与超声波处理，将纳米纤维素与水性光固化树脂共混，制备得到用于三维打印的纳米纤维素/光固化树脂材料。该方法操作简单且可以实现材料中纳米纤维素含量的可控调节以及纳米纤维素的快速成型。本发明制备的纳米纤维素/光固化树脂材料具有快速固化能力，能满足光固化快速成型的要求。所制得的纳米纤维素/光固化树脂材料随纳米纤维素含量的不同而具有不同的粘度值，适用于不同的三维打印形式，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种用于三维打印的纳米纤维素/光固化树脂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）纳米纤维素干样的制备：将纳米纤维素水分散液置于冰箱‑20~‑80℃冷冻18~24h小时形成冻胶，再冷冻干燥，得到纳米纤维素干样；所述纳米纤维素水分散液是经过酸水解法或TEMPO氧化法结合机械处理制备的，羧基含量为 0.86~1.73mmol/g；所述冷冻干燥的温度为‑40~‑68℃，时间为30~48 h；（2）纳米纤维素水再分散液的制备：在高速剪切搅拌下，将纳米纤维素干样加入去离子水中，继续搅拌5~10分钟；然后用超声波细胞粉碎机对混合分散液进行超声波处理，得到纳米尺寸的纳米纤维素水再分散液；纳米纤维素干样的加入方法为：先撕碎成小块再缓慢加入到去离子水中；加入的纳米纤维素在纳米纤维素/光固化树脂分散液中的质量分数为0.1%~10%（w/w）；所述高速剪切搅拌的转速为400~1500rpm；所述超声波处理的时间为5~20min；（3）纳米纤维素/光固化树脂分散液的制备：将水性光固化树脂以及光引发剂加入到纳米纤维素水再分散液中，通过高速搅拌结合超声波处理得到均匀分散的纳米纤维素/光固化树脂分散液；然后经消泡处理后，得到用于三维打印的纳米纤维素/光固化树脂材料，置于阴凉干燥避光的环境中保存。